Ngày 10/6/2013, Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 899/QĐ-TTg phê duyệt Đề án Tái cơ cấu ngành nông nghiệp theo hướng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững với mục tiêu nâng cao giá trị gia tăng các loại nông sản lên ít nhất 20% so với hiện nay vào năm 2020. Đây là một trong những hoạt động quan trọng nhất của lĩnh vực nông nghiệp cả nước trong giai đoạn từ nay đến năm 2020.

Trong đó, để nâng cao được giá trị gia tăng nông sản, hướng đến tiêu thụ ổn định các loại sản phẩm làm ra được xác định là khâu then chốt trong việc thực hiện Đề án này. Các hoạt động chế biến nông, lâm, thủy sản được định hướng phát triển tại Quyết định số 1003/QĐ-BNN-CB ngày 13/5/2014 “phê duyệt Đề án Nâng cao giá trị gia tăng hàng nông, lâm, thủy sản trong chế biến và giảm tổn thất sau thu hoạch” . Đề án này cũng đã xác định một số công nghệ chế biến các loại nông sản chủ lực (theo nghĩa rộng, bao gồm cả nông, lâm, thủy sản) được ưu tiên phát triển trong giai đoạn từ nay đến năm 2020, nhằm hoàn thành mục tiêu phát triển nông nghiệp theo hướng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững.

Chế biến lúa, gạo

Lúa, gạo là một trong những loại nông sản chính của nền nông nghiệp Việt Nam và có ảnh hưởng lớn đến cuộc sống của nhiều cư dân nông nghiệp. Trong chuỗi giá trị lúa, gạo, các công nghệ sấy (làm khô), phân loại, lau bóng và xử lý phụ phẩm có tác động đến việc nâng cao giá trị gia tăng của loại nông sản này.

Sấy hay làm khô lúa (thóc- theo cách gọi của miền Bắc) là công đoạn quan trọng nhất để có được tỷ lệ thu hồi và chất lượng gạo cao, qua đó nâng cao được tỷ trọng các loại gạo có giá trị cao như gạo 5% tấm, gạo 10-15% tấm phục vụ cho xuất khẩu. Làm khô lúa đúng cách không những có thể làm giảm tổn thất sau thu hoạch về số lượng, mà còn góp phần quyết định nâng cao chất lượng hạt thóc trước khi xay xát, giúp hạt gạo không bị nứt trong quá trình sấy, do vậy sẽ không bị gãy, vụn trong quá trình xay xát sau này. Làm khô lúa quá mức hoặc làm khô lúa quá nhanh đều làm giảm chất lượng gạo và giảm tỷ lệ thu hồi gạo nguyên. Có hai công đoạn làm khô lúa cần quan tâm là làm khô lúa ngay sau khi thu hoạch và làm khô lúa đến độ ẩm thích hợp trước khi xay xát. Làm khô lúa sau thu hoạch hiện nay đã được quan tâm với nhiều loại thiết bị sấy khác nhau, phù hợp với các quy mô khác nhau, nhưng phổ biến nhất vẫn là các thiết bị sấy kiểu giường, máy sấy tĩnh vỉ ngang… có công suất sấy từ 6-50 tấn lúa/mẻ. Nhược điểm chủ yếu của loại thiết bị sấy này là chất lượng sấy chưa cao, độ ẩm giảm không đồng đều. Các chế độ sấy lúa ở giai đoạn này vẫn đang được nghiên cứu và áp dụng nhằm nâng cao chất lượng lúa sau khi sấy và giảm tổn thất sau thu hoạch đến mức thấp nhất có thể. Sấy đến độ ẩm thích hợp trước khi xay xát là một yếu tố quan trong nhằm nâng cao tỷ tệ thu hồi và chất lượng gạo. Ở những nước tiên tiến như Thái Lan, Nhật Bản,… việc xay xát gạo tại độ ẩm thích hợp là yêu cầu tối thiểu đối với những nhà máy chế biến gạo. Tuy nhiên, ở nước ta điều này hầu như không được chú ý đúng mức. Lúa sau khi thu hoạch, sấy sơ bộ xong liền đưa ngay vào công đoạn xay để tách vỏ trấu rồi được bảo quản gạo xát thô trong kho một thời gian mới tiếp tục chế biến. Cách làm này khiến cho nhiều người kêu trời là “công nghệ chế biến gạo theo quy trình ngược”. Sấy khô trước khi xay xát thường sử dụng các loại thiết bị sấy hiện đại như máy sấy tầng sôi, máy sấy tháp tuần hoàn… và phải kết thúc trước khi đưa lúa vào xay xát 8-12 tiếng, nhằm tạo độ ổn định cho hạt thóc.

Chế biến thủy sản và cây ăn trái

Đặc trưng của các loại sản phẩm trong lĩnh vực này là độ tươi sống. Trái cây hay sản phẩm thủy sản càng có độ tươi ngon, càng sớm được đưa đến tay người tiêu dùng sau khi thu hoạch bao nhiêu thì giá trị càng cao bấy nhiêu. Chính vì vậy, công nghệ bảo quản, nhất là công nghệ bảo quản lạnh và lạnh đông là những công nghệ quan trọng nhất trong quá trình tái cơ cấu ngành theo hướng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững.

Hiện tại công nghệ CAS (Cell Alive System) là một trong những công nghệ hàng đầu trong lĩnh vực bảo quản rau quả và sản phẩm thủy sản. Đây là công nghệ ứng dụng cấu trúc tế bào do ông Setsuo Owada (Nhật Bản) phát triển. Với công nghệ CAS, bằng kỹ thuật làm lạnh đông nhanh, chất lượng thực phẩm được bảo quản tươi như ban đầu. Với cách cấp đông thông thường, cấu trúc tế bào của thực phẩm bị phá vỡ do sự di chuyển của phân tử nước, nên thực phẩm không những không giữ được những mùi vị của mình, mà các thành phần dinh dưỡng quan trọng như axit amino, hay các thành phần vi lượng khác cũng bị giảm đi đáng kể. Trong khi sử dụng công nghệ CAS, nhiều loại nông sản như cá ngừ, cá nục, ngao, hàu, vải... và một số loại rau quả khác vẫn giữ nguyên được đặc tính tươi nguyên như vừa được khai thác, với tổn thất trong quá trình bảo quản rất nhỏ, thậm chí là sau cả một năm bảo quản chờ tiêu thụ.

Ở nước ta, cũng như ở nhiều nước đang phát triển khác, rau, quả, thủy sản thường được bảo quản khá phổ biến bằng kỹ thuật (công nghệ) bảo quản trong môi trường khí hậu cải biến (MAP). Trong công nghệ này, sản phẩm được đựng trong các loại bao gói là túi PE có độ dày và độ thấm khí khác nhau như LDPE và HDPE. Khí quyển trong các túi này được điều chỉnh với các thành phần O₂, CO₂ thích hợp nhằm làm giảm quá trình hô hấp, trao đổi chất của nông sản với môi trường bên ngoài, đồng thời ngăn cản được sự xâm nhập của các loại vi sinh vật gây hại. Thường người ta kết hợp bảo quản MAP trong môi trường lạnh hoặc lạnh đông để kéo dài và nâng cao hiệu quả trong quá trình bảo quản nông sản.

Công nghệ chiếu xạ cũng là một công nghệ sơ chế, bảo quản trái cây đang được ưa chuộng, nhất là đối với việc xuất khẩu trái cây như vải, nhãn, thanh long… sang thị trường các nước phát triển như Mỹ, EU, Canada… Trong công nghệ này, người ta sử dụng tia phóng xạ ở những liều lượng thích hợp tùy theo yêu cầu của từng thị trường để tiêu diệt các loại vi sinh vật, côn trùng gây hại trên trái cây vừa nhằm đảm bảo yêu cầu của người tiêu dùng, vừa nhằm mục tiêu kéo dài thời gian bảo quản nông sản. Một cách tổng quát, chiếu xạ là cách thức tác động lên nông sản bằng tia ion hóa. Những tia có năng lượng cao đi xuyên qua sản phẩm, tiêu diệt hầu như tất cả vi khuẩn có hại và sinh vật kí sinh ở trên hay bên trong thực phẩm. Có ba loại công nghệ chiếu xạ: dùng tia gamma - chất đồng vị phóng xạ (như ⁶⁰Co) được chọn đặc trưng để tác động lên thực phẩm; tia electron- dùng trực tiếp dòng electron chiếu lên thực phẩm để tiêu diệt vi khuẩn và tia X- tập trung một dòng electron xuyên qua tấm kim loại mỏng để tạo ra tia X. Cả dòng electron và tia X đều được tạo ra từ máy có thể tắt được và không cần phải dùng bất kì chất phóng xạ nào. Nhìn chung, công nghệ chiếu xạ nông sản vẫn chưa được phổ biến ở nước ta. Cả nước mới chỉ có 2 đơn vị thực hiện nhiệm vụ này và đều ở phía Nam.

Các công nghệ chế biến thủy sản và rau quả đang được áp dụng hiện nay là công nghệ đồ hộp, IQF, chế biến nước quả và nước quả cô đặc. Công nhệ làm lạnh sản phẩm rời (IQF) là công nghệ được áp dụng cho cả thủy sản và nhiều loại sản phẩm rau, quả khác như dứa, rau, vải... Trong công nghệ này, thực phẩm được cắt thành các mảnh tương đối nhỏ rồi đưa qua hệ thống làm lạnh băng chuyền ở dạng các mảnh rời nhau. Sản phẩm cuối cùng được bảo quản lạnh và đưa đi tiêu thụ. Công nghệ cô đặc là công nghệ chế biến trái cây rất được chú ý phát triển bởi nhiều công ty lớn trên thế giới. Có khá nhiều doanh nghiệp Việt Nam áp dụng công nghệ này để chế biến dứa, cà chua... Hiện nước dứa cô đặc hay nước cà chua cô đặc là những sản phẩm rất được ưa chuộng trên thị trường thế giới và đem lại giá trị gia tăng khá cao cho nhiều loại trái cây của Việt Nam. Trong công nghệ này, dứa, cà chua... được ép lấy dịch quả, lọc, thu hương rồi tách nước ở nhiệt độ thấp nhằm đảm bảo các đặc tính vốn có của loại nông sản ban đầu. Khi đạt được độ đặc cần thiết, người ta trả lại hương vị của nông sản đã thu ở công đoạn trước vào sản phẩm chế biến và đóng bao vô trùng để đưa đi tiêu thụ. Hiện nước dứa cô đặc của Việt Nam là một trong những sản phẩm khá được ưa chuộng trên thị trường Mỹ, EU...

Chế biến sản phẩm cây công nghiệp

Các sản phẩm cây công nghiệp của Việt Nam như chè, cà phê, tiêu, điều… hiện chủ yếu vẫn chỉ là sơ chế để xuất khẩu. Tỷ trọng chế biến sâu các loại sản phẩm trong nhóm này mới chỉ đạt 10-20% tổng lượng sản phẩm làm ra.

Cà phê nhân được chế biến bằng 2 phương pháp là chế biến khô và chế biến ướt. Trong phương pháp chế biến khô, quả cà phê sau khi thu hoạch được làm khô dưới ánh nắng mặt trời hoặc bằng máy sấy rồi đưa vào xát vỏ tạo ra cà phê nhân. Phương pháp này cho chất lượng nhân và giá trị gia tăng của sản phẩm không cao, chỉ phù hợp với cà phê Robusta và những vùng trồng cà phê có khó khăn về nguồn nước như Tây Nguyên. Để chế biến ướt, quả cà phê được lên men trước khi đưa vào xát tách vỏ rồi sấy khô nhân cà phê. Quá trình xát tách vỏ sử dụng một lượng nước khá lớn, đồng thời cũng sử dụng một số loại enzyme đặc hiệu để tách nhớt trong quá trình này. Chế biến ướt đem lại giá trị gia tăng cao hơn cho cà phê, nhưng cũng cần đầu tư và chi phí ban đầu cao hơn. Do vậy, phương pháp chế biến này đang được áp dụng chủ yếu cho cà phê arabica.

Một số công nghệ chế biến sâu cà phê đang được quan tâm là chế biến cà phê bột và cà phê hòa tan. Các công nghệ chế biến này đem lại giá trị gia tăng đáng kể cho cà phê, cũng như làm nên các thương hiệu cà phê nổi tiếng trên thế giới. Công nghệ chế biến cà phê bột, cà phê hòa tan không quá khó, nhưng kỹ thuật rang, phối trộn và tạo hương là những bí quyết công nghệ làm nên sự khác biệt, cũng như giá trị gia tăng của các sản phẩm cà phê khác nhau.

Có ba dòng sản phẩm chè chủ yếu trên thị trường thế giới, cũng như đối với doanh nghiệp chế biến chè của Việt Nam là chè đen, chè xanh và chè ô long. Các dòng sản phẩm này khác nhau về mức độ lên men nguyên liệu trước khi chế biến, nhằm tạo ra hàm lượng tanin và hương vị đặc trưng của sản phẩm. Chè đen là loại sản phẩm được lên men triệt để vừa để tạo ra hương vị đặc trưng vừa làm giảm hàm lượng tanin trong sản phẩm. Chè xanh, ngược lại là dòng sản phẩm hạn chế sự lên men này đến mức tối đa. Còn chè ô long là dòng sản phẩm lên men ở mức độ trung gian. Đối với công nghệ chế biến chè thì các công đoạn quan trọng nhất là lên men, sao chè và sấy khô sản phẩm. Đây là những công đoạn yêu cầu công nghệ áp dụng quyết định mức độ giá trị gia tăng, chất lượng và giá trị của sản phẩm. Nhìn chung, thiết bị chế biến chè của Việt Nam khá hiện đại, song công nghệ chế biến chưa đạt mức cần thiết, nên chất lượng và giá bán sản phẩm chè của chúng ta còn thua kém sản phẩm cùng loại của các nước trên thế giới.

Công nghệ chế biến điều của Việt Nam đã có những bước tiến quan trọng, đạt mức rất tiên tiến trên thế giới. Nhờ đó, ngành điều Việt Nam mặc dù phải nhập khẩu khoảng 50% lượng nguyên liệu cần thiết, song vẫn là một ngành chế biến đem lại giá trị gia tăng cao và ổn định. Hạt điều sau khi ngâm nước được đưa vào hấp hoặc chao dầu rồi chuyển qua công đoạn sấy để tạo điều kiện bóc vỏ lụa tạo ra nhân điều nguyên liệu. Nhân điều sau chế biến có thể xuất khẩu ngay hoặc làm nguyên liệu cho các sản phẩm chế biến khác như điều chiên, điều tẩm mật ong hoặc điều Wasabi… Các cải tiến quan trọng làm lên tính ưu việt của công nghệ chế biến điều Việt Nam chính là việc chuyển từ phương pháp chao dầu sang kỹ thuật hấp hơi nước, đồng thời đưa các thiết bị bóc vỏ vào thay thế cho phương pháp bóc bằng tay. Trong công nghệ chế biến hiện nay, hạt điều được di chuyển liên tục trong quá trình hấp và tiếp xúc đồng đều với hơi nước về áp suất và thời gian; sử dụng đồng thời 2 nguồn cung cấp hơi nước bão hòa: cấp hơi trực tiếp để hấp và gián tiếp để gia nhiệt chống ngưng tụ hơi nước và sấy khô hạt điều. Bên cạnh đó, có thể phối hợp điều chỉnh các thông số (lưu lượng, nhiệt độ, áp suất hơi) của hai nguồn cung cấp hơi này và thời gian hấp để tạo ra độ hấp chín phù hợp với các loại hạt điều nguyên liệu khác nhau. Thiết bị hấp hạt điều liên tục có công suất 1.000 kg/h, thời gian hấp từ 25-30 phút có thể điều chỉnh được theo độ ẩm, khắc phục được hạn chế của các thiết bị xử lý hạt điều theo phương pháp chao dầu và phương pháp hấp tĩnh. Công suất thiết bị có thể nâng lên 1.500 – 2.000 kg/h mà vẫn đảm bảo tính ổn định, đồng nhất của chất lượng hạt điều hấp. Các thiết bị bóc vỏ điều được sử dụng hệ thống khí nén để vận hành, tạo nên độ đồng đều cao của sản phẩm, đồng thời giảm được sức lao động chân tay.

Chế biến gỗ và lâm sản

Sử dụng gỗ rừng trồng trong nước làm nguyên liệu chế biến đồ mộc xuất khẩu đang là một ưu tiên trong quá trình tái cơ cấu ngành theo hướng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững. Một mặt, quá trình này giảm nhập khẩu gỗ nguyên liệu cho chế biến từ nước ngoài, nhưng mặt khác, đây là quá trình làm thay đổi cơ cấu sản phẩm gỗ chế biến nhằm tăng giá trị gia tăng toàn ngành chế biến gỗ lên ít nhất 20% so với hiện nay vào năm 2020. Không những thế, công nghệ xử lý để sử dụng gỗ rừng trồng trong nước, nhất là rừng khai thác sớm làm nguyên liệu sản xuất đồ mộc còn tạo ra động lực để phát triển loại rừng này. Có rất nhiều công nghệ khác nhau trong lĩnh vực này như công nghệ ép, nén làm tăng tính chất cơ lý của gỗ phẩm cấp thấp, công nghệ sản xuất ván công nghiệp (MDF, HDF...), song công nghệ EDS (Ecology Diversity Synergy) - công nghệ tổng hợp sức mạnh của đa dạng sinh học hay gọi một cách đơn giản là công nghệ sấy sinh thái hoặc sấy biến tính gỗ và lâm sản là một công nghệ được chú ý khá nhiều trong khu vực và trên thế giới.

EDS là công nghệ do ông Sachio Ishii (Nhật Bản) nghiên cứu và phát minh ra từ những năm cuối của thế kỷ 20. Công nghệ này đã được đăng ký độc quyền sáng chế tại 44 nước trên toàn thế giới. Do có kết cấu đặc biệt của thiết bị, cùng với quá trình công nghệ thích hợp trong quá trình sấy mà các thành phần chủ yếu của các loại gỗ và lâm sản đưa vào sấy như xenllulô, hemixenllulô, linhin… sẽ được sắp xếp, liên kết lại với nhau theo chiều hướng cải thiện, nâng cao các đặc tính cơ học, vật lý của vật liệu trước khi sấy. Thậm chí, nhờ sự điều khiển nhiệt độ, độ ẩm thích hợp mà nhiều tính chất của gỗ và lâm sản sau khi xử lý qua hệ thống EDS được nâng cao một cách bất ngờ. Mặc dù gỗ và lâm sản sau xử lý bằng công nghệ EDS đều có độ rắn, độ mịn, tính bền tăng cao, giảm được độ cong, vênh, nứt, vỡ,.. nhưng lại dễ gia công hơn. Ngoài ra các sản phẩm được xử lý bằng công nghệ EDS đều có khả năng chống được mối, mọt, mốc… trong quá trình sử dụng sau này. Một hệ thống EDS thường có kết cấu bao gồm các phần như: buồng đốt, buồng điều khiển nhiệt độ và buống sấy (chứa các vật liệu sấy) cùng các bộ cảm biến theo dõi liên tục nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ và thành phần tác nhân sấy trong buồng sấy. Điều quan trọng là hệ thống EDS không sử dụng bất kỳ một loại hóa chất nào trong quá trình sấy và xử lý gỗ. Hệ thống này sử dụng hoàn toàn các loại gỗ phế liệu của quá trình khai thác và gia công đồ gỗ làm nhiên liệu sấy. Năng lượng được sử dụng tuần hoàn và có hiệu suất sử dụng cao. Chính vì vậy, quá trình sấy và sản phẩm sau sấy của công nghệ EDS hoàn toàn thân thiện với môi trường.

Xử lý phụ phẩm công nghiệp chế biến để nâng cao giá trị gia tăng nông sản và giảm ô nhiễm môi trường

Ngày nay các công nghệ xử lý phế, phụ phẩm trong quá trình chế biến nông sản cũng đang nhận được rất nhiều sự quan tâm của cả giới nghiên cứu và các doanh nghiệp chế biến. Các công nghệ này tập trung vào hướng tạo ra những sản phẩm hữu ích từ những phần tưởng như bỏ đi trong quá trình chế biến. Và thật bất ngờ, đây lại là những công nghệ tạo ra các sản phẩm có giá trị và giá trị gia tăng rất cao, góp phần tạo nên giá trị gia tăng ngày càng cao của nông sản chế biến.

Trước tiên phải kể đến công nghệ sản xuất viên năng lượng từ trấu (trong quá trình xay xát gạo) hoặc từ mùn cưa (trong quá trình chế biến gỗ). Theo công nghệ này, trấu hoặc mùn cưa (được làm nhỏ) được sấy khô đến độ ẩm cần thiết rồi đưa vào các thiết bị nén ép suất cao tạo ra những viên năng lượng cao cấp phục vụ cho việc đốt nồi hơi, máy phát điện… Trong xu thế bảo vệ môi trường, chống biến đổi khí hậu hiện nay, sản phẩm này được đặc biệt ưa chuộng do tạo ra nguồn năng lượng sạch. Thậm chí các nước EU còn ưu tiên sử dụng nguồn nhiên liệu này thay thế cho các nguồn nhiên liệu truyền thống vì lý do bảo vệ môi trường.

Cám trong chế biến gạo, ngoài việc sử dụng công nghệ ép dầu để tạo ra dầu cám, cũng được xử lý theo các công nghệ khác nhau tạo ra các sản phẩm là thực phẩm chức năng hoặc các loại mỹ phẩm….  Từ cám gạo có thể chiết xuất ra các chất có công dụng tốt như: Axit Phytic, Inositol (Vitamin B8), Gamma – Oryzanol... làm nguyên liệu sản xuất thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm... cung cấp cho thị trường nhiều nước trên thế giới. Việc đưa công nghệ chế biến vào lĩnh vực này đã đưa những phụ phẩm của quá trình xay xát thành các sản phẩm có giá trị gia tăng rất cao, chẳng hạn như giá bán 1 lít dầu ăn chiết xuất từ cám gạo tại siêu thị Nhật Bản là 150.000 đồng, 1 lọ kem dưỡng da từ cám gạo loại 120g giá 600.000 đồng….

Từ các phụ phẩm của quá trình chế biến thủy sản như: thịt cá vụn, đầu cá, xương cá, mỡ cá, da cá, nội tạng cá… có thể áp dụng công nghệ để tạo ra các sản phẩm có giá trị gia tăng rất cao như surimi cá, dầu cá tinh luyện, bột cá, chà bông, bánh phồng, collagen và gelatin, khô bong bóng cá, xà phòng... Thậm chí một số sản phẩm như collagen có thể cho giá trị gia tăng đạt trên 200%. Tuy nhiên, những công nghệ này không đơn giản và cần có sự phối hợp của rất nhiều bên mới có thể áp dụng có hiệu quả trong thực tế sản xuất.

Chế biến nông sản của Việt Nam đang ở những bước đi ban đầu. Sản phẩm sơ chế là chủ yếu nên có rất nhiều cơ hội để phát triển những công nghệ chế biến tiên tiến, hiện đại và hiệu quả cao đã được nghiên cứu và phát triển trên thế giới. Mặc dù vậy, Việt Nam cũng đã khá thành công với những công nghệ chế biến một số loại nông sản như điều, cá tra, tôm, phế, phụ phẩm trong chế biến… Để thực hiện thành công Đề án tái cơ cấu ngành, cần đẩy mạnh nghiên cứu và áp dụng các công nghệ chế biến nông sản tạo nên giá trị gia tăng của từng sản phẩm, qua đó tạo ra giá trị gia tăng ngày càng cao của toàn ngành chế biến. Trước mắt cần có chính sách khuyến khích các đơn vị nghiên cứu đẩy mạnh quá trình sáng tạo, tạo ra ngày càng nhiều công nghệ chế biến với các sản phẩm có giá trị gia tăng cao từ nông sản hiện có, đồng thời có chính sách phù hợp để đẩy mạnh việc áp dụng các công nghệ chế biến là tiến bộ đã được tạo ra, gắn kết khối nghiên cứu với các doanh nghiệp chế biến để nâng cao năng lực chế biến nông sản cả nước.